Connexon
Einige der mit Connexons verbundenen Krankheiten sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes, dh die Unfähigkeit des Körpers, Insulin für die Glukoseaufnahme durch Zellen und den Abbau in den kleineren Einheiten von Connexons, den sogenannten Connexinen, zu produzieren, was möglicherweise zum Auftreten von Herzerkrankungen führt. Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes, Typ I und II, betreffen ähnliche Stellen in Zellen des Herzens und der Bauchspeicheldrüse. Dieser Ort ist der Gap Junction, wo Connexons schnelle Zell-zu-Zell-Interaktionen über elektrische Übertragungen ermöglichen. Gap Junctions sind häufig an Nervenenden wie im Herzmuskel vorhanden und sind wichtig für die Aufrechterhaltung der Homöostase in der Leber und die ordnungsgemäße Funktion der Nieren. Die Gap Junction selbst ist eine Struktur, die ein spezialisiertes Transmembranprotein ist, das von einem Connexon-Hemikanal gebildet wird. Herz-Kreislauf-Erkrankungen und möglicherweise Diabetes Typ I und II sind jeweils mit einem Hauptprotein Connexin assoziiert, das den Gap-Übergang bildet.
Bei kardiovaskulären Erkrankungen ist Cx43 (Connexin 43), eine Untereinheit eines Connexons, ein allgemeines Protein des Gap-Übergangs, das Cardio-Myozyten-Muskelzellen von interkalierten Bandscheiben stimuliert und das synchronisierte Schlagen des Herzens erleichtert. Beim Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zeigt die Cx43-Untereinheit Anzeichen von oxidativem Stress, die Fähigkeit des Herzens, der Ansammlung schädlicher Toxine aufgrund von Alter oder Ernährung entgegenzuwirken, was zu einer Verringerung der Gefäßfunktionen führt. Darüber hinaus ist bei strukturellen Herzerkrankungen eine reduzierte Cx43-Expression im Gefäßgewebe vorhanden, die bei der ventrikulären Umformung und Wundheilung nach einem Myokardinfarkt eine Rolle spielt. Die Mechanismen von Cx43 im Herzen sind jedoch noch wenig verstanden. Insgesamt können diese Veränderungen der Cx43-Expression und des oxidativen Stresses zu Anomalien im koordinierten Schlagen des Herzens führen, die es für Herzrhythmusstörungen prädisponieren.
Connexons sind auch mit Typ I und Typ II Diabetes assoziiert. Cx36 (Connexin 36) Untereinheit vermittelt Insulinausscheidung und Glukose-induzierte Insulinfreisetzung von Gap Junctions der Leber und Bauchspeicheldrüse. Die Homöostase in der Leber und den Pankreasorganen wird durch ein kompliziertes System zellulärer Wechselwirkungen unterstützt, das als endokrine Signalgebung bezeichnet wird. Die Sekretion von Hormonen in den Blutkreislauf, um entfernte Organe anzugreifen. Die endokrine Signalübertragung in Bauchspeicheldrüse und Leber erfolgt jedoch über kurze Strecken in der Zellmembran über Signalwege, Ionenkanäle, G-Protein-gekoppelte Rezeptoren, Tyrosinkinase-Rezeptoren und Zell-zu-Zell-Kontakt. Die Gap Junctions in diesen Geweben, die durch endokrine Signale unterstützt werden, arbitrieren intrazelluläre Signale zwischen Zellen und größeren Organsystemen, indem benachbarte Zellen eng miteinander verbunden werden. Der enge Sitz der Spaltverbindung ist so, dass Zellen im Gewebe effizienter kommunizieren und die Homöostase aufrechterhalten können. Somit besteht der Zweck des Lückenübergangs darin, den Durchgang von Ionen, Nährstoffen, Metaboliten, zweiten Botenstoffen und kleinen biologischen Molekülen zu regulieren. Bei Diabetes hemmt der anschließende Verlust oder Abbau von Cx36 die Insulinproduktion in der Bauchspeicheldrüse und Glukose in der Leber, die für die Energieproduktion des gesamten Körpers unerlässlich ist. Ein Mangel an Cx36 beeinträchtigt die Fähigkeit des Lückenübergangs, innerhalb dieser Gewebe zu operieren, was zu einer Verringerung der Funktion und einer möglichen Erkrankung führt. Ähnliche Symptome, die mit dem Verlust oder Abbau des Gap-Übergangs verbunden sind, wurden bei Typ-II-Diabetes beobachtet, jedoch ist die Funktion von Cx36 bei Typ-1- und Typ-II-Diabetes beim Menschen noch unbekannt. Zusätzlich wird das Cx36 Connexin durch das GJD2-Gen kodiert, das eine Prädisposition für den Genlocus für Typ-II-Diabetes und das diabetische Syndrom aufweist.
